石國欣,馮磊光,宋志偉,王丹,蔡華峰
(哈爾濱醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院檢驗科,哈爾濱 150001)
急性心肌梗死(acute myocardial infarction,AMI)是指人體冠狀動脈急性、持續(xù)性缺血缺氧引起的心肌壞死性疾病。AMI患者起病急驟、病死率高,患者臨床多表現(xiàn)為持久劇烈的胸骨后疼痛,且常伴有血清心肌酶活性進行性增高、典型病理性Q波等心電圖異常[1-2]。AMI患者常并發(fā)心力衰竭、心律失?;蛐菘说劝Y狀,如不及時處理可能危及生命[3]。AMI在歐美國家發(fā)病率較高,在美國,每年約有150萬人發(fā)生AMI,近年來中國AMI的發(fā)病率也逐漸升高,每年新發(fā)AMI病例約50萬,目前患病人數(shù)約200萬[4-6]。國內(nèi)外相關(guān)資料表明,約1/4 AMI患者的病史與臨床癥狀并不明顯,半數(shù)以上患者的心電圖無典型異常變化[7-8]。另有研究表明,病理性ST段抬高診斷AMI的靈敏度只有40%~60%[9-10]。由于心肌損傷的血清標志物具有較高的特異度和靈敏度,且簡便易行,現(xiàn)已廣泛應用于臨床診斷,成為AMI早期臨床診斷的“金標準”[11]。因此,通過早期血清標志物等生化檢查診斷AMI,及時發(fā)現(xiàn)AMI早期信號,不僅可以降低AMI的病死率,同時在降低疾病治療成本、減輕家庭經(jīng)濟負擔以及對發(fā)病前期的預測、疾病的預后方面也均具有關(guān)鍵性的意義[12-13]?,F(xiàn)就AMI早期診斷的經(jīng)典血清標志物的研究進展予以綜述。
肌鈣蛋白(troponin,Tn)是原肌球蛋白的亞基,是調(diào)節(jié)肌肉收縮的重要蛋白質(zhì)。Tn根據(jù)化學結(jié)構(gòu)以及功能的不同分為3個亞型,即TnT、TnI和TnC,每一種Tn又進一步分為快骨骼肌型Tn、慢骨骼肌型Tn以及心肌型Tn(cardiac troponin,cTn)三個亞型[14]。cTnT主要與cTnI以復合物的形式存在于心肌細肌絲上,其中6%~8%的cTnT以游離形式存在于心肌細胞胞質(zhì)內(nèi),92%~95%以結(jié)合蛋白的形式存在于細肌絲上[15-16]。與其他亞型cTn相比,cTnT具有較強的穩(wěn)定性、親水性以及高度的抗原反應性,因此常作為血清標志物用于臨床診斷[17]。在TnI的3種亞型中,cTnI在人體內(nèi)含量甚微,僅3%左右,97%的cTnI以結(jié)合蛋白的形式存在,但cTnI具有相對較強的心肌特異性[18-19]。由于cTnT與cTnI分子量較小,在心肌損傷時游離型的分子可迅速從心肌細胞進入循環(huán)血液,隨后結(jié)合型cTnT與cTnI迅速分解,進而使游離形態(tài)的小分子cTnT和cTnI持續(xù)釋放入血[16,18]。此外,cTnT與cTnI在血液內(nèi)降解較慢,因此在血液中可產(chǎn)生持續(xù)性升高現(xiàn)象[18]。
研究表明,對于AMI的診斷,由于cTnT與cTnI的心肌特異性以及特異的抗原特異性,該血清標志物可檢測出肌酸激酶同工酶-MB(creatine kinase isoenzymes-MB,CK-MB)不易檢測出的微小損傷變化,甚至在更早期可通過cTnT與cTnI檢測出異常變化[20]。另有文獻報道,cTn最早可在AMI發(fā)生2 h后即出現(xiàn)異常升高,其中cTnI在11~24 h即升至最高水平,7~10 d降至正常;cTnT在24~48 h可升至最高水平,10~14 d降至正常[19]。通過檢測AMI早期血清學cTn的變化,結(jié)合患者病情全面評估,對疾病進行早期干預與介入,可顯著降低AMI的復發(fā)率、病死率及致殘率。此外,cTnT指標異常也提示患者可能具有營養(yǎng)不良、多發(fā)性心肌炎或慢性腎功能不全,還可作為不穩(wěn)定型心絞痛預后的重要評價指標。
cTnI由于氨基酸編碼的不同可以體現(xiàn)出與骨骼肌不同的心肌特異性與敏感性,但cTnI指標的敏感性與特異性是隨著AMI患者胸痛癥狀發(fā)作的時間而發(fā)生變化的,AMI患者發(fā)生胸痛4 h內(nèi),cTnI檢測指標可能是正常的,此時診斷的靈敏度只有25%~77%;在AMI患者發(fā)病12 h后,該指標的靈敏度顯著提高,達90%以上,該階段cTnI對疾病診斷的準確率更高;cTnT在AMI患者發(fā)生胸痛4 h內(nèi)診斷的靈敏度僅為50%左右,胸痛發(fā)生后6 h診斷的靈敏度為63%~82%,而12 h后診斷的靈敏度才可以為確診提供有力證據(jù),即診斷靈敏度為100%[21]。因此,將cTn與cTnI作為AMI早期診斷指標時,應考慮到該指標在AMI發(fā)生的早期具有較低的靈敏度而導致的誤判,這也是運用cTnT與cTnI進行AMI早期診斷的缺點,需要在2 h后再次檢測予以確定。
肌紅蛋白(myoglobin,Mb)是機體主要用來儲存和運輸氧的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu),只存在于心肌組織和橫紋肌中,其中心肌組織中Mb的含量較為豐富[22]。Mb是迄今為止最早被證明的心肌損傷血清標志物,且臨床上常作為最靈敏的AMI檢測指標之一,在AMI發(fā)生1~3 h內(nèi)即可檢測出;Mb作為小分子血清標志物,在心肌損傷發(fā)生時可迅速轉(zhuǎn)入外周血,1~3 h在外周血中達高峰,12~24 h即可降至正常水平[23]。血清Mb水平越高、出現(xiàn)異常的時間越早、異常水平持續(xù)時間越久,AMI出現(xiàn)梗死的面積和重量也越大[24]。AMI時,通常血清Mb增高的幅度較大,多高達最高參考值的十余倍以上,AMI中心肌前壁梗死的患者Mb水平異常幅度最高,血清標志物持續(xù)的時間也最長,與患者的預后有一定相關(guān)性[14]。因此,Mb可作為判斷AMI梗死面積以及疾病預后的重要指標。
然而,在實際應用過程中,由于Mb檢測的特異性較差,因此一直備受限制。Mb指標異?;颊卟⒉灰欢òl(fā)生AMI,Mb也廣泛存在于人體的骨骼肌內(nèi),骨骼肌損傷、肌營養(yǎng)不良、多發(fā)性心肌炎、急慢性腎衰竭等同樣可能引起Mb指標異常升高[25]。另有研究發(fā)現(xiàn),AMI癥狀發(fā)生后6 h,Mb的靈敏度為79%~100%[26]。胡娟娟等[13]研究發(fā)現(xiàn),Mb診斷的靈敏度和特異度分別為77.2%和70.6%。若患者急性胸痛癥狀發(fā)生4 h,Mb仍未出現(xiàn)異常,表明患者發(fā)生AMI的概率較低,若超過8 h Mb未出現(xiàn)異常,則可排除AMI的可能[27]。因此,Mb不可作為AMI早期診斷指標,但可以作為AMI排除指標或者聯(lián)合其他特異性較強的血清標志物作為輔助診斷。此外,臨床上還可以采用Mb與碳酸酐酶的比值,判斷Mb是來源于骨骼肌組織還是心肌組織[28]。
肌酸激酶(creatine kinase,CK)主要包括腦型CK-BB、肌肉型CK-MM以及雜化型CK-MB三種亞型,其中雜化型CK-MB主要存在于心肌細胞外漿層,且含量較低,在正常人體內(nèi)含量不到5%[29]。CK-MB的臨床運用較為普遍,早期曾作為診斷AMI的“金標準”,AMI發(fā)生2~4 h,患者外周血清CK-MB水平就開始增高,9~30 h外周血中CK-MB水平升至高峰,2~4 d即可降至正常[27,30]。在早期CK-MB活性檢測作為一種較為先進的技術(shù),但由于對測定方法的技術(shù)要求較高而限制了其使用。后期改良的CK-MB自動檢測技術(shù)具有可靠性強、成本低以及快速性的特點而被廣泛應用,在現(xiàn)代新型血清標志物檢測技術(shù)出現(xiàn)之前屬于首要的檢測手段[31]。CK-MB活性檢測技術(shù)對于心電圖顯示無異常或動態(tài)心電圖無法監(jiān)測到的AMI的診斷具有更高的指導意義,較心電圖的正確性或診斷率更高[32]。但由于CK-MB在人體內(nèi)出現(xiàn)早、升高快且消退快,CK-MB活性檢測無法應用于AMI的晚期[33]。然而,CK-MB的這一特點導致該指標可用于AMI梗死范圍以及再發(fā)的診斷,這也是CK-MB在診斷AMI上區(qū)別于cTn、Mb的主要特點之一,即如果患者CK-MB指標在降低后又出現(xiàn)升高,表明患者心肌再次出現(xiàn)梗死,這也是CK-MB診斷AMI的最大優(yōu)勢[34]。
近年來,CK-MB在診斷AMI方面的缺點逐漸暴露:①由于人體骨骼肌內(nèi)同樣存在少量的CK-MB,其診斷AMI的特異性較低,較易出現(xiàn)假陽性;②由于CK-MB升高快、消退快的特點,在診斷再次心肌梗死過程中對時間的要求較高;③CK-MB對心肌微小型損傷檢測的靈敏度較低等[35-37]。這些缺點均在不同程度上阻礙了CK-MB的進一步應用。而CK-MB質(zhì)量檢測克服了以上缺點,現(xiàn)已成為提高AMI診斷率的重要手段。研究發(fā)現(xiàn),在急性胸痛癥狀發(fā)生12 h后,采取CK-MB質(zhì)量檢測診斷AMI的靈敏度與特異度分別為96.8%和89.6%[38]。通過CK-MB質(zhì)量檢測可以幫助臨床醫(yī)師判斷不穩(wěn)定型心絞痛患者的疾病預后,進而根據(jù)具體檢測情況制訂相應的診療方案,這些微小的心肌損傷或病變檢測均是CK-MB活性檢測很難達到的[39]。運用CK-MB質(zhì)量檢測還可以對損傷心肌的危險程度進行分級分層,尤其是對于AMI,檢測結(jié)果可幫助臨床醫(yī)師制訂適合AMI患者的具體措施[35]。
此外,在AMI早期診斷過程中,聯(lián)合檢測較單獨CK-MB質(zhì)量檢測具有一定的優(yōu)勢。一項CK-MB質(zhì)量檢測聯(lián)合CK-MB活性檢測應用價值的分析研究發(fā)現(xiàn),CK-MB質(zhì)量檢測聯(lián)合活性檢測診斷AMI的誤診率顯著低于單獨CK-MB質(zhì)量檢測或單獨CK-MB活性檢測方法,兩者聯(lián)合的診斷價值顯著高于單一方法檢測[40]。CK-MB活性檢測聯(lián)合cTnI、Mb可提高AMI早期診斷的準確率,并可作為AMI預后指標運用于臨床[41]。
cTn、Mb以及CK-MB作為診斷AMI三大傳統(tǒng)的經(jīng)典血清標志物,在其應用領(lǐng)域得到了較高的重視,但相較近年國內(nèi)外研究較熱門的新型血清標志物心型脂肪酸結(jié)合蛋白(heart type fatty acid-binding protein,h-FABP),以上指標在AMI診斷過程中仍略顯滯后或特異性較低。心肌損傷發(fā)生數(shù)小時后,心肌組織內(nèi)的異常血清標志物釋放入血,導致cTn、Mb或CK-MB異常增高,當發(fā)現(xiàn)這種異常增高時,AMI導致的不可逆損傷已經(jīng)產(chǎn)生,因此cTn、Mb以及CK-MB等指標的敏感性較差[42]。h-FABP是心臟中含量較高的小胞質(zhì)蛋白,具有較高的心臟特異性,可通過機體能量代謝體系最終生成ATP。h-FABP以下特性可能與其在臨床診斷中的意義具有一定的關(guān)聯(lián)性:①在心肌中具有較高的濃度;②具有較小的分子量;③具有較高的心肌特異性;④心肌受損傷后可及早地釋放入血等[43]。h-FABP在AMI早期1~3 h內(nèi)即可檢測出,從心肌組織快速釋放入血,4~6 h達到高峰,20 h后降至正常水平,現(xiàn)被推薦為AMI的優(yōu)良指標之一[44-45]。h-FABP克服了傳統(tǒng)指標在AMI早期診斷特異度與靈敏度低的缺點。近年來,文獻報道了h-FABP在AMI早期診斷過程中取得的令人滿意的結(jié)果,h-FABP在臨床應用過程中顯示出了較高的靈敏度和陰性預測值,指標的特異性和敏感性使h-FABP在癥狀發(fā)生的0~3 h即可出現(xiàn)較高濃度和靈敏度,尤其是血清學水平異常出現(xiàn)的時間與Mb相當,但特異性優(yōu)于Mb[44,46]。另有文獻指出,h-FABP的敏感性和特異性均優(yōu)于cTn和CK-MB,甚至以往其他傳統(tǒng)血清標志物(如C反應蛋白)[47]。研究表明,AMI患者每延遲1 h開通血管治療,死亡風險增加2%,發(fā)作6 h后再行治療,死亡風險可增加至11%[48-49]。因此,找出一種理想的血清標志物對于AMI的早期診療及患者預后均具有重要意義。目前h-FABP是AMI早期診斷較為標準化的血清標志物,且其在早期AMI再梗死的診斷以及評估心肌梗死面積方面均可發(fā)揮重要的作用。
AMI的首發(fā)癥狀多為壓榨性胸痛,但由于很多疾病均可能存在胸痛癥狀,因此對胸痛癥狀的鑒別診斷是臨床急需解決的問題。但AMI的確診僅依靠臨床癥狀或心電圖檢測是完全不夠的,早期AMI并無具體表現(xiàn),因此需要在疾病早期利用特異性標志物進行診斷。cTn、Mb以及CK-MB在AMI早期診斷中均具有各自的優(yōu)勢,同時也存在不足。而改良的CK-MB質(zhì)量檢測、傳統(tǒng)血清標志物的聯(lián)合檢測以及近年來研究較多的新型血清標志物h-FABP在AMI早期診斷過程中彌補了以上各項生物標志物的不足。